老建筑节能改造,加装外遮阳性价比很高
随着既有建筑节能改造工作持续推进,大量建成年限较长的办公楼、商业楼宇、园区配套用房迎来节能升级。很多老建筑改造项目在方案设计阶段,会优先考虑更换保温层、翻新门窗等方式降低能耗,但这类方案往往施工周期长、造价高,还需要大面积拆除原有围护结构,对建筑正常运营干扰大。不少项目改造完成后,夏季西晒带来的室内过热问题依旧难以根治。而加装外遮阳系统,作为老建筑被动节能改造的优选方案,施工相对简便、投入可控、节能收益见效快,综合性价比突出,越来越多改造项目将其纳入节能升级清单。本文从老建筑现存痛点、外遮阳改造的节能原理、成本收益、选型要点、施工注意事项等方面展开论述,为既有建筑节能改造项目提供参考。
一、老建筑普遍存在的夏季能耗痛点
国内大量早年建成的公共建筑,受当时设计标准限制,围护结构热工性能先天不足,尤其很多建筑采用大面积玻璃外窗或玻璃幕墙,没有配套外遮阳设施,是能耗居高不下的主要原因。
夏季阳光直射时,太阳辐射热量穿透玻璃大量涌入室内,室内温度快速升高,空调需要长时间满负荷运行。其中西向立面问题突出,午后低角度阳光持续照射,窗户表面温度急剧上升,室内闷热、眩光严重,即便空调不停运转,也很难维持舒适的室内环境。
很多项目尝试过内遮阳改造,更换加厚窗帘、加装内置百叶,但这类产品只能阻挡已经进入室内的光线。热量已经透过玻璃传导至室内,仅能缓解眩光,无法从源头减少太阳得热,空调负荷下降幅度有限,节能效果大打折扣。
如果选择墙体保温翻新、整窗更换,改造工程量大,需要拆除原有外立面、墙体面层,施工周期漫长。对于仍在使用的办公楼、商场,长时间施工会严重影响日常办公、经营活动,并且改造造价高昂,部分老建筑还存在外立面结构复杂、施工难度大等难题。
这类老建筑的节能短板,核心矛盾集中在夏季太阳辐射得热。外遮阳无需大规模拆除原有建筑结构,直接在窗外侧增设遮阳构件,从源头拦截太阳辐射,恰好针对性解决老建筑改造的痛点。
二、老建筑加装外遮阳,为什么性价比突出
性价比的核心在于投入低、见效快、全生命周期收益稳定,对比其他节能改造手段,外遮阳在老建筑改造项目中优势明显。
首先,节能效果直观,有效降低空调能耗。外遮阳安装在窗户外侧,在太阳辐射抵达玻璃之前,将大部分辐射热阻挡在室外,大幅减少进入室内的热量,降低室内峰值温度,削减空调制冷负荷。经过大量改造项目实测,南向、西向立面加装合格外遮阳后,夏季空调制冷负荷可以明显下降,减少空调机组运行时长,降低建筑日常用电支出。同时可以减少紫外线直射,延缓室内墙面、家具、设备老化,延长室内设施使用寿命,间接降低建筑维护成本。
其次,改造施工简单,对建筑运营干扰小。不同于外墙保温、整体换窗需要大面积拆除作业,外遮阳改造基本为外挂式施工,不需要破坏原有墙体、门窗结构。施工大多集中在建筑外立面,室内基本不用停工,适合还在正常使用的办公楼、园区配套用房。工期短,分段施工即可完成,大幅减少对办公、经营活动的影响。
第三,初始投入可控,后期运维成本低。对比外墙整体翻新、全部更换高性能幕墙门窗,外遮阳改造的前期投资更低。如果选用固定式外遮阳,没有电机、传动等机电部件,后期几乎不需要复杂维护,仅需定期清理表面积灰、检查支架防腐状况,全生命周期成本优势明显。即使选用电动外遮阳百叶,只要工况合适,长期节约的空调电费,也可以逐步覆盖前期投入。
第四,附加价值丰富,助力项目节能验收。老建筑节能改造通常需要完成能耗指标核验。加装外遮阳作为被动节能技术,能够有效改善建筑能耗指标,助力改造项目顺利通过节能验收。同时,外遮阳构件可以优化外立面观感,改善老旧建筑外观形象,提升建筑整体品质。
当然,外遮阳的作用以削减夏季太阳辐射、降低制冷能耗为主,不能完全替代保温、门窗气密等其他节能措施。在制定改造方案时,可结合建筑现状,优先选用外遮阳解决西晒与夏季过热问题,再按需搭配其他节能手段,以投入实现佳改造效果。
三、老建筑改造外遮阳选型思路
老建筑改造不同于新建项目,原有建筑结构、荷载条件、外立面状况存在很多不确定性,选型不能直接套用新建建筑方案,需要结合现场实际情况确定。
优先现场勘测结构承载力。老建筑关键的一步,是复核外墙、梁柱的承重能力。外遮阳支架需要固定在主体结构上,不能简单固定在原有旧窗框或者幕墙板材上。如果外墙饰面老化、承载力不足,优先选用自重较轻的铝合金固定遮阳板,降低附加荷载,规避安全隐患。
根据使用环境和运维条件选择产品。厂区、粉尘较多、缺乏专职机电运维人员的老旧建筑,优先选用固定式外遮阳,例如水平遮阳板、垂直遮阳格栅。结构简单,无活动部件,抗老化、耐候性强,后期维护简单,投入成本更低。
对于办公楼、小型公建,室内人员长时间办公,对采光、眩光控制要求较高,且物业具备基础运维能力,可以选用电动外遮阳百叶。可以根据日照强度动态调节叶片角度,兼顾遮阳、采光,消除屏幕眩光,提升室内舒适度。
结合建筑朝向差异化布置。优先在西向、南向立面加装外遮阳,这两个朝向太阳辐射强,节能收益高;东向立面根据日照强度酌情设置;北向立面太阳辐射弱,一般无需增设,避免不必要的资金投入。
同时兼顾采光平衡。遮阳构件不能过度遮挡,否则白天室内亮度不足,需要持续开启照明,增加照明用电,抵消一部分空调节能收益。通过日照模拟,确定遮阳构件的伸出长度、格栅间距,在阻挡直射强光的同时保留漫射自然光。沿海盐雾地区,构件、连接件要选用防腐性能更好的材料,延缓锈蚀。
四、老建筑加装外遮阳的施工管控要点
老建筑外立面老化,施工风险高于新建项目,改造施工阶段的质量管控直接决定遮阳系统的安全与使用年限。
施工前完成勘测,排查外墙空鼓、开裂、原有饰面脱落风险,确定可靠的主体锚固点位,出具专项结构加固方案。支架、预埋件做好防腐防锈处理,焊接点位涂刷防腐涂层,抵御户外雨水、紫外线侵蚀。
施工过程做好成品保护,避免施工过程中损坏原有门窗、外墙饰面。高空作业做好安全防护,分段施工,减少噪音、粉尘对室内人员的影响。
安装完成后,进行验收。固定式外遮阳检查支架锚固强度、构件平整度;电动外遮阳需要逐组调试启闭、限位功能,检查线路防水防护,确认无卡滞、异响。
改造完成后建立简易巡检机制。每年定期检查支架锈蚀、构件变形情况,清理表面积灰。电动款定期测试电机与传动机构,发现松动、卡涩及时处理,保障长期稳定发挥遮阳节能作用。
五、结语
老建筑节能改造,往往面临预算有限、不能长时间停工、原有结构条件受限等多重约束。加装外遮阳系统,以外挂式改造方式,不用大规模拆除原有围护结构,施工周期短、对建筑运营干扰小,能够从源头拦截夏季太阳辐射,降低空调负荷,有效解决老建筑西晒、室内闷热的老大难问题。
对比外墙保温翻新、整窗更换等改造方案,外遮阳前期投入更低,节能效果见效快,固定式产品后期运维压力小,综合性价比优势显著。
在项目落地时,需要提前勘测原有建筑结构承载力,结合朝向、现场环境、物业运维能力合理选型,做好锚固与防腐施工。将外遮阳纳入老建筑节能改造方案,用相对经济的投入,实现建筑能耗下降、室内舒适度提升、外立面焕新的多重收益,是既有公建节能改造值得优先考虑的方案。